ALICE 内径迹系统读出单元上 ProASIC3 的远程配置
仪器与探测器
2020-11-10 v1 系统与控制
系统与控制
高能物理 - 实验
摘要
大型离子对撞机实验（ALICE）是在 CERN 大型强子对撞机（LHC）上进行的四大主要实验之一。ALICE 探测器目前正为即将到来的 LHC 运行 3 进行升级。新的内径迹系统（ITS）子探测器是该升级的一部分。ITS 的前端电子学由 192 个安装在辐射环境中的读出单元组成。ITS 读出中使用的基于 SRAM 的 Xilinx Kintex Ultrascale FPGA 中的单粒子翻转（SEU）是一个切实的隐患。为清除影响 Kintex 配置存储器的 SEU，使用了一个基于 Flash 的 Microsemi ProASIC3E（PA3）FPGA 作为辅助器件。该器件在取数进行期间对 Xilinx FPGA 进行配置并持续擦除，从而避免 SEU 累积。到读出单元的通路经由辐射硬 Gigabit Transceiver（GBT）系统，通过 100 米长光链路实现。PA3 可通过 GBT 慢控制适配器（GBT-SCA）ASIC 使用专用 JTAG 总线驱动通道访问。在运行 3 期间，预计 PA3 的 FPGA 设计需要升级以修正可能的问题并添加新功能。因此，PA3 本身必须可远程配置，这需要专门的软件工具。本文介绍了用于远程重新配置 PA3 FPGA 的分布式工具的设计与实现。
引用
@article{arxiv.2011.03815,
title = {Remote Configuration of the ProASIC3 on the ALICE Inner Tracking System Readout Unit},
author = {Shiming Yuan and Johan Alme and Dieter Röhrich and Matthias Richter and Magnus Rentsch Ersdal and Piero Giubilato and Gianluca Aglieri Rinella and Arild Velure and Matteo Lupi and Johann Joachim Schambach},
journal= {arXiv preprint arXiv:2011.03815},
year = {2020}
}